FR3059083A1 - Procede de regulation d'un appareil de chauffage electrique et appareil de chauffage associe - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de régulation d'un appareil de chauffage (10), comportant : une enveloppe (14, 16) ; un élément chauffant électrique (12, 22) ; un élément inertiel (14) et un capteur (42) de température ; ledit procédé de régulation comprenant un premier et un deuxième modes de fonctionnement, associés respectivement à une première (T1) et à une deuxième températures (Tc). L'appareil de chauffage comprend en outre un dispositif de soufflage d'un flux d'air (21) vers l'élément chauffant électrique et/ou vers l'élément inertiel. Le procédé comprend les étapes suivantes : - instructions (100) de passage du premier au deuxième mode de fonctionnement ; puis - augmentation (102) du chauffage et mise en marche (104) du soufflage ; puis - arrêt (106) du soufflage si la température extérieure (T) atteint une valeur prédéterminée égale à T1 + α(TC - T1), telle que 0< α ≤1.

Description

(54) PROCEDE DE REGULATION D'UN APPAREIL CHAUFFAGE ASSOCIE.
©) La présente invention concerne un procédé de régulation d'un appareil de chauffage (10), comportant: une enveloppe (14, 16) ; un élément chauffant électrique (12, 22) ; un élément inertiel (14) et un capteur (42) de température; ledit procédé de régulation comprenant un premier et un deuxième modes de fonctionnement, associés respectivement à une première (TJ et à une deuxième températures (Tc).
L'appareil de chauffage comprend en outre un dispositif de soufflage d'un flux d'air (21) vers l'élément chauffant électrique et/ou vers l'élément inertiel. Le procédé comprend les étapes suivantes:
- instructions (100) de passage du premier au deuxième mode de fonctionnement; puis
- augmentation (102) du chauffage et mise en marche (104) du soufflage; puis
- arrêt (106) du soufflage si la température extérieure (T) atteint une valeur prédéterminée égale à T1 + oc(Tc - TJ, telle que 0<a 1.
Procédé de régulation d’un appareil de chauffage électrique et appareil de chauffage associé
La présente invention concerne un procédé de régulation d’un appareil de chauffage, du type comportant : une enveloppe définissant un espace intérieur et un espace extérieur audit appareil ; un élément chauffant électrique apte à convertir une énergie électrique en chaleur, situé dans l’espace intérieur ; un élément inertiel formé d’un matériau à inertie thermique, apte à emmagasiner la chaleur émise par l’élément chauffant électrique et à restituer ladite chaleur à un air extérieur à l’appareil ; un capteur d’une température dudit air extérieur ; ledit procédé de régulation comprenant un premier mode de fonctionnement de l’appareil, destiné à maintenir l’air extérieur à une première température T15 et un deuxième mode de fonctionnement de l’appareil, destiné à maintenir l’air extérieur à une deuxième température Tc supérieure à la première température.
Dans un tel appareil de chauffage, dit à inertie thermique, la chaleur de l’élément chauffant est transférée à l’air extérieur par l’élément inertiel. Ainsi, les variations de température extérieure sont atténuées par rapport à un transfert direct, ce qui améliore le confort des utilisateurs.
Les procédés de régulation des appareils de chauffage électrique prévoient généralement un « mode économique >> et un « mode confort >>, chacun visant à maintenir l’air extérieur à une température différente. Le mode économique, qui correspond à la température la plus basse, est généralement adopté en l’absence des utilisateurs. Lors du passage en mode confort, l’élément chauffant est alimenté en électricité pour faire remonter la température de la pièce.
Dans un tel cas, la présence d’un élément inertiel ralentit la montée en température par rapport à un transfert de chaleur direct entre l’élément chauffant et l’air.
Une solution pour accélérer la montée en température est d’augmenter la puissance de chauffe maximale de l’appareil. Cette solution est néanmoins coûteuse en énergie.
La présente invention a pour but de proposer un appareil de chauffage permettant une montée rapide en température sans augmenter significativement le coût énergétique.
A cet effet, l’invention a pour objet un procédé du type précité, dans lequel : l’appareil de chauffage comprend en outre un dispositif de soufflage, apte à diriger un flux d’air vers l’élément chauffant électrique et/ou vers l’élément inertiel, ledit flux d’air étant en communication avec l’air extérieur ; et ledit procédé comprend les étapes suivantes : l’appareil étant dans le premier mode de fonctionnement et le dispositif de soufflage étant à l’arrêt, réception d’un ordre de passage au deuxième mode de fonctionnement ; puis augmentation de l’énergie électrique fournie à l’élément chauffant, et mise en marche du dispositif de soufflage ; puis arrêt du dispositif de soufflage si la température de l’air extérieur atteint une première valeur prédéterminée égale à + a( Tc - T^, telle que 0< a <1.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le procédé comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- a est compris entre 70% et 99%, plus préférentiellement entre 80% et 95% ;
- lors de la mise en marche du dispositif de soufflage, ledit dispositif fonctionne selon un premier débit d’air di ; puis si la température de l’air extérieur atteint une deuxième valeur prédéterminée égale à + β( Tc - T0, avec 0< β < a, le dispositif de soufflage fonctionne selon un deuxième débit d’air d2 tel que 0<d2< di ;
- le premier débit d’air est sensiblement constant et le deuxième débit d’air est décroissant dans le temps ;
- une première durée est mesurée entre un premier instant de mise en marche du dispositif de soufflage et un deuxième instant où la température de l’air extérieur atteint la deuxième valeur prédéterminée ; puis à compter dudit instant deuxième instant, un débit d’air du dispositif de soufflage varie selon un modèle de forme prédéterminée, configuré de sorte à faire diminuer ledit débit d’air entre les valeurs d! et 0 sur une deuxième durée calculée en fonction de la première durée ;
- β est compris entre 50% et 90%, plus préférentiellement entre 60% et 70% ;
- lors de l’augmentation de l’énergie électrique fournie à l’élément chauffant, une puissance électrique est fournie audit élément chauffant ; puis si la température de l’air extérieur atteint une troisième valeur prédéterminée égale à + γ( Tc - T^, avec 0<γ < a, la puissance électrique fournie diminue ;
- l’appareil de chauffage comporte en outre un détecteur de présence à proximité dudit appareil ; le procédé comprenant en outre : une étape d’arrêt du dispositif de soufflage (20) lorsqu’une présence est détectée ; et une étape de remise en marche du dispositif de soufflage lorsqu’aucune présence n’est détectée, et si la température de l’air extérieur est inférieure à la première valeur prédéterminée.
L’invention se rapporte en outre à un appareil de chauffage comprenant : une enveloppe définissant un espace intérieur et un espace extérieur audit appareil ; un élément chauffant électrique apte à convertir une énergie électrique en chaleur, situé dans l’espace intérieur ; un élément inertiel formé d’un matériau à inertie thermique, apte à emmagasiner la chaleur émise par l’élément chauffant électrique et à restituer ladite chaleur à un air extérieur à l’appareil ; un capteur d’une température dudit air extérieur ; et un dispositif de soufflage, apte à diriger un flux d’air vers l’élément chauffant électrique et/ou vers l’élément inertiel, ledit flux d’air étant en communication avec l’air extérieur ; ledit appareil de chauffage étant muni de moyens de mise en œuvre d’un procédé de régulation tel que décrit ci-dessus.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, l’appareil de chauffage comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- l’élément inertiel forme une façade incluse dans l’enveloppe de l’appareil, ladite façade ayant une face interne orientée vers l’intérieur de l’appareil, l’élément chauffant électrique étant au contact de ladite face interne ;
- l’élément inertiel est formé d’un matériau apte à émettre un rayonnement infrarouge sous l’effet d’une augmentation de sa température ;
- le dispositif de soufflage comprend au moins un ventilateur, de préférence au moins deux ventilateurs, situé(s) dans l’espace intérieur.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique, en coupe, d’un appareil de chauffage selon un mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 2 est une vue schématique d’un dispositif de régulation de l’appareil de la figure 1 ;
- la figure 3 représente sous forme de logigramme un procédé selon un mode de réalisation de l’invention ; et
- la figure 4 représente graphiquement des variations de température et de puissance fournie en fonction du temps, pour l’appareil de chauffage de la figure 1.
La figure 1 représente schématiquement, en coupe, un appareil 10 de chauffage selon un mode de réalisation de l’invention. De préférence, l’appareil 10 est un appareil de chauffage domestique, ou radiateur. Dans la description qui suit, l’appareil 10 est considéré comme installé dans une pièce d’un bâtiment d’habitation.
L’appareil 10 comprend notamment un élément électrique chauffant principal 12 et un élément inertiel 14 formant une façade de l’appareil 10. L’appareil 10 comprend en outre une carrosserie arrière 16, assemblée à la façade 14 pour former une enveloppe de l’appareil 10. L’enveloppe définit un espace intérieur 17 et un espace extérieur 18 audit appareil.
Dans la suite de la description, les termes « intérieur >> et « extérieur >> se réfèrent respectivement aux espaces intérieur 17 et extérieur 18 de l’appareil 10. L’espace extérieur 18 est considéré comme limité à la pièce d’habitation où est installé l’appareil 10.
L’appareil 10 comprend en outre un dispositif de soufflage 20. Dans le mode de réalisation de la figure 1, l’appareil 10 comprend en outre un élément électrique chauffant secondaire 22. Le dispositif de soufflage 20 et l’élément électrique chauffant secondaire 22 sont disposés dans l’espace intérieur 17.
L’appareil 10 comprend également un dispositif électronique 23 de régulation de l’alimentation électrique des éléments chauffants 12, 22 et du dispositif de soufflage 20.
La façade 14 est apte à emmagasiner la chaleur émise par les éléments chauffants 12, 22 et à restituer ladite chaleur à un air extérieur à l’appareil 10. La façade 14 est de préférence formée d’un matériau à inertie thermique, notamment de type verre, pierre ou métal tel que la fonte.
De préférence, le matériau de la façade 14 est également émissif, c’est-à-dire apte à émettre un rayonnement infrarouge sous l’effet d’une augmentation de température.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, la façade 14 a une forme sensiblement plane, disposée verticalement dans une position de fonctionnement de l’appareil 10. Selon des variantes, la façade 14 a une forme recourbée ou à facettes.
La façade 14 comprend une face avant 25 et une face arrière 26, respectivement orientées vers l’extérieur et vers l’intérieur de l’appareil 10.
L’élément électrique chauffant principal 12 est une résistance électrique, en contact thermique avec la face arrière 26 de la façade 14. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la résistance électrique 12 est sérigraphiée sur un film plastique 28, ledit film plastique étant collé sur la face arrière 26 de la façade. Selon une variante de réalisation non représentée, la résistance électrique est formée par un câble chauffant plaqué sur la face arrière 26 de la façade.
La carrosserie arrière 16 est par exemple réalisée en métal et comporte des moyens (non représentés) de fixation à une paroi verticale. Ladite carrosserie arrière 16 comporte en outre des ouvertures inférieures 30 et supérieures 31 permettant une circulation d’air sensiblement verticale dans l’espace intérieur 17.
Le dispositif de soufflage 20 est de préférence situé en partie basse de l’appareil 10, notamment à proximité des ouvertures inférieures 30 de la carrosserie arrière 16. Le dispositif de soufflage 20 comporte préférentiellement au moins un ventilateur, et plus préférentiellement deux ventilateurs, par exemple disposés de part et d’autre d’un plan médian vertical de l’appareil 10. Le dispositif de soufflage 20 est apte à diriger un flux d’air vers la résistance électrique 12 et vers la façade 14. Ledit flux d’air est par exemple orienté obliquement, du bas vers le haut.
L’élément chauffant secondaire 22 est de préférence un élément de chauffage par convection. L’élément chauffant secondaire 22 comporte par exemple une résistance électrique noyée dans un corps de chauffe en fonte, en céramique ou en aluminium. Ledit corps de chauffe est par exemple fixé à la carrosserie arrière 16.
On considère un ratio entre des puissances maximales Pmaxi et Pmax2 d’alimentation des éléments électriques chauffants, respectivement principal 12 et secondaire 22. De préférence, ledit ratio est compris entre 1 et 4.
Le dispositif électronique de régulation 23 est représenté schématiquement à la figure 2. Le dispositif électronique de régulation 23 comporte notamment un boîtier de commande 32, situé en partie supérieure de l’appareil 10. Le boîtier de commande 32 comporte par exemple un microprocesseur 33, une mémoire de programme 34 et au moins un bus de communication 36.
Le boîtier de commande 32 comporte également une interface homme/machine 40, de type écran/clavier, permettant à un utilisateur de sélectionner des paramètres du procédé de régulation, tels qu’une température de consigne Tc de l’appareil 10.
Le dispositif électronique de régulation 23 comporte également une sonde de température 42, située en partie inférieure de l’appareil 10 et reliée au boîtier de commande 32. La sonde 42 permet de mesurer une température T de l’air extérieur à l’appareil 10.
De manière optionnelle, le dispositif électronique de régulation 23 comporte en outre un détecteur de présence 43, apte à détecter une présence à proximité de l’appareil 10. II s’agit par exemple d’un détecteur optique, notamment infra-rouge, ou d’un détecteur acoustique.
Le dispositif électronique de régulation 23 est apte à alimenter électriquement les résistances électriques des éléments chauffants 12, 22, ainsi que le dispositif de soufflage 20.
Plus précisément, la mémoire de programme 34 renferme un programme 44 contrôlant l’alimentation électrique des éléments chauffants 12, 22, en fonction de la température extérieure T mesurée par la sonde 42 et de la température de consigne Tc réglée au niveau de l’interface 40.
Dans le cas où l’appareil 10 comporte un élément chauffant secondaire 22, l’élément chauffant principal 12 est de préférence prioritaire au niveau du programme 44. En d’autres termes, tant que la puissance d’alimentation de la résistance 12 est inférieure à la puissance maximale Pmaxi, la résistance de l’élément chauffant secondaire 22 n’est pas alimentée en électricité.
Le programme 44 prévoit un premier mode de fonctionnement de l’appareil 10, dit mode économique. Le mode économique est destiné à maintenir la température extérieure T à une première valeur Tv De préférence, h est égale à Tc - ΔΤ, Tc étant la température de consigne réglable au niveau de l’interface 40 et ΔΤ étant un intervalle prédéfini dans la mémoire de programme 34.
Le programme 44 prévoit en outre un deuxième mode de fonctionnement de l’appareil 10, dit mode confort. Le mode confort est destiné à maintenir la température extérieure T à une deuxième valeur T2, supérieure à la première valeur Tv Dans la suite de la description, on considère que T2 est égale à la température de consigne Tc.
De préférence, dans le mode économique comme dans le mode confort, le dispositif de soufflage 20 est par défaut à l’arrêt. En d’autres termes, le fonctionnement de l’appareil 10 est prioritairement basé sur le rayonnement, soit l’émission d’infra-rouges par la façade 14, et sur la convection naturelle, soit le transfert de chaleur des éléments chauffants 12, 22 à l’air sans soufflage.
Lors du passage du mode économique au mode confort, le programme 44 exécute les étapes d’un procédé selon un mode de réalisation de l’invention, tel que décrit ci-dessous. Ledit procédé est représenté par un logigramme à la figure 3.
L’appareil 10 étant en mode économique, une première étape du procédé est la réception 100 par le programme 44 d’un ordre de passage en mode confort. Cet ordre est par exemple généré par une programmation horaire de l’appareil 10. Alternativement, l’ordre de passage en mode confort est généré par la détection d’une présence par le détecteur 43.
L’ordre de passage en mode confort conduit à l’alimentation électrique 102 des éléments chauffants 12, 22, ou à l’augmentation de la puissance fournie par rapport au mode économique. De préférence, à réception de l’ordre de passage en mode confort, chacun desdits éléments chauffant est alimenté à sa puissance maximale, respectivement
P max1 ©t P max2·
De manière sensiblement simultanée, le programme 44 déclenche 104 le fonctionnement du dispositif de soufflage 20, soit du ou des ventilateurs, selon un premier débit d’air di. De préférence, di est égal à ou proche d’un débit d’air maximal dudit dispositif de soufflage.
Le dispositif de soufflage 20 dirige ainsi un flux d’air 21 sur la résistance 12 et sur la façade 14, ledit flux d’air étant dirigé du bas vers le haut. En d’autres termes, de l’air extérieur entre dans l’espace intérieur 17 par les ouvertures inférieures 30 de la carrosserie arrière 16. Ledit air est réchauffé au contact de la résistance 12 et/ou de la façade 14 et ressort ensuite dans l’espace extérieur 18 par les ouvertures supérieures 31.
De préférence, l’espace intérieur 17 est suffisamment restreint pour que le flux d’air 21 soit également réchauffé par l’élément chauffant secondaire 22.
L’air extérieur est ainsi réchauffé par convection forcée au sein de l’appareil 10, ce qui accélère la montée de la température T par rapport à un fonctionnement en rayonnement/convection naturelle.
Le dispositif de soufflage 20 est ensuite arrêté 106 lorsque la température T de l’air extérieur, mesurée par la sonde 42, atteint une troisième valeur T3 définie en fonction de la température de consigne Tc. T3 est par exemple calculée selon une formule prédéfinie dans la mémoire de programme 34, telle que T3 = h + α(ΔΤ), avec 0< a <1. En d’autres termes, le dispositif de soufflage 20 s’arrête lorsque la température de l’air extérieur a atteint, ou au moins s’est suffisamment rapprochée de, la température de consigne Tc.
De préférence, la valeur a est comprise entre 70% et 99%, plus préférentiellement entre 80% et 95%.
Selon une première variante du procédé, représentée par la flèche 108 sur la figure 3, le débit d’air du dispositif de soufflage 20 reste sensiblement constant jusqu’à l’étape d’arrêt 106.
Le graphique de la figure 4 représente la variation de la température extérieure T en fonction du temps, pour un appareil de chauffage 10 tel que décrit ci-dessus, au cours d’un procédé selon la première variante ci-dessus. La courbe 50 représente un premier cas dit « dynamique », correspondant à une valeur a égale à 95%. La courbe 52 représente un deuxième cas correspondant à une valeur a égale à 65%.
La courbe 54 représente un troisième cas de référence, dit « statique ». Dans ledit cas « statique », le dispositif de soufflage 20 n’est pas utilisé, les autres étapes du procédé ci-dessus étant conservées.
L’origine de l’axe des temps correspond à l’ordre de passage du mode économique au mode confort. Dans l’exemple représenté à la figure 4, Tc = 19 °C ;ΔΤ = 3,5 °C ; et la puissance électrique totale de l’appareil 10, correspondant à Pmax1 + Pmax2, est de 1000 W.
Il est constaté que dans le cas « dynamique », la température de 18,8 °C (soit Tc 5% ΔΤ) est atteinte au bout de 35 minutes, contre 48 minutes dans le cas « statique ». Un gain de temps 56 pour la montée en température, lié à l’utilisation d’un soufflage, est donc d’environ 27%.
Dans le cas de la courbe 52, à compter de l’arrêt du dispositif de soufflage 20, on constate que la montée en température ralentit brutalement. En effet, le matériau inertiel de la façade 14, précédemment refroidi par le flux d’air 21, absorbe l’essentiel de la chaleur émise par la résistance 12. A partir de l’arrêt du dispositif de soufflage 20, la courbe 52 se rapproche donc de la courbe 54 (cas « statique »).
Afin d’optimiser à la fois le confort de chauffe et les nuisances sonores liées au dispositif de soufflage 20, une deuxième variante du procédé prévoit une diminution progressive du débit d’air jusqu’à l’arrêt du soufflage.
Selon cette deuxième variante, représentée par la flèche 110 sur la figure 3, l’étape 104 correspond à une première phase de fonctionnement du dispositif de soufflage 20, selon le premier débit d’air dv La température T augmente, jusqu’à atteindre une quatrième valeur T4 définie en fonction de la température de consigne Tc. T4 est par exemple calculée selon une formule prédéfinie dans la mémoire de programme 34, telle que T4 = Tj + β(ΔΤ), avec 0< β< a. Préférentiellement, la valeur β est comprise entre 50% et 90%, plus préférentiellement entre 60% et 70%.
Le programme 44 passe alors à une deuxième phase 112 de fonctionnement du dispositif de soufflage 20 selon un deuxième débit d’air d2avec 0<d2<di. La température T continue d’augmenter, jusqu’à atteindre la valeur T3, ce qui conduit à l’arrêt total du dispositif de soufflage 20.
La diminution du débit d’air permet de limiter le bruit du dispositif de soufflage 20 lorsqu’un certain confort de chauffe est déjà assuré dans la pièce.
Selon un premier mode de réalisation, le deuxième débit d’air d2 est constant sur toute la durée de la deuxième phase 112, avec par exemple d2/d! = 30%.
Selon un deuxième mode de réalisation, d2 décroît au cours de la deuxième phase 112, jusqu’à l’étape 106 d’arrêt du dispositif de soufflage 20. La décroissance de d2 durant la deuxième phase 112 s’effectue selon un modèle de forme prédéterminée, mémorisée dans la mémoire de programme 34. II s’agit par exemple d’une décroissance par paliers, ou encore d’une décroissance continue, notamment linéaire.
Selon une première alternative du deuxième mode de réalisation, une durée τ2 de décroissance du débit d2 entre les valeurs di et 0 est prédéfinie dans la mémoire de programme 34, à partir de données expérimentales.
II est cependant difficile de paramétrer la durée τ2 avant l’installation de l’appareil 10, car la vitesse de montée en température dépend de plusieurs paramètres extérieurs audit appareil. De tels paramètres sont notamment la taille de la pièce d’installation, ainsi que les caractéristiques thermiques du bâtiment.
Ainsi, si la durée τ2 est choisie trop courte, le dispositif de soufflage 20 s’arrête avant que la température T n’ait atteint la troisième valeur T3. Si la durée τ2 est choisie trop longue, les nuisances sonores liées au fonctionnement du dispositif de soufflage 20 ne sont pas optimisées.
Aussi, selon une deuxième alternative du deuxième mode de réalisation, la durée τ2 de décroissance du débit d2 entre les valeurs di et 0 est calculée en fonction d’une durée τι de la première phase 104.
On considère un exemple où β = 63% et a = 95%. La durée de la première phase 104 est mesurée, entre un instant t0 de mise en fonctionnement du dispositif de soufflage et un instant t! où la température T atteint la quatrième valeur T4. Puis, à compter dudit instant tl5 définissant le début de la deuxième phase 112, le débit d’air d2 du dispositif de soufflage diminue selon un modèle de forme prédéterminée, par exemple linéaire. Ledit modèle est configuré de sorte à faire passer le débit d’air de d! à 0 sur une durée τ2 calculée en fonction de la durée τΊ précédemment mesurée.
Le programme 44 prévoit par exemple que τΊ = τ2. D’autres rapports peuvent être définis entre les durées et τ2, selon les valeurs de a et de β.
Si la température T atteint la troisième valeur T3 avant la fin de la durée τ2, le dispositif de soufflage 20 est arrêté (étape 106). Ainsi, dans cet exemple, la deuxième phase 112 est configurée pour avoir une durée maximale égale à la durée τι de la première phase 104.
L’exemple précédemment décrit est illustré sur la figure 4 par la courbe 58, représentant la variation de température T. Cette courbe 58 est très proche de la courbe 50 du cas « dynamique >>. L’exemple précédemment décrit assure donc un confort de chauffe comparable au cas « dynamique >>, tout en diminuant les nuisances sonores du dispositif de soufflage 20.
Selon une troisième alternative du deuxième mode de réalisation, le programme 44 prévoit une détermination de τ2 par auto-apprentissage de l’appareil 10. En d’autres termes, la durée τ2 est calculée sur la base d’une moyenne des durées mesurées dans des phases précédentes de passage du mode économique au mode confort.
En parallèle au fonctionnement du dispositif de soufflage 20, il est possible de faire varier l’alimentation électrique des éléments chauffants 12, 22 en fonction du temps, afin d’éviter une surchauffe de l’appareil 10.
Par exemple, le programme 44 prévoit que l’étape 102 correspond à une première phase de fonctionnement des éléments chauffants 12, 22, à une première puissance électrique. De préférence, à réception de l’ordre de passage en mode confort, chacun desdits éléments chauffant est alimenté à sa puissance maximale, respectivement Pmaxi ©t P max2·
La température T augmente, jusqu’à atteindre une cinquième valeur T5 définie en fonction de la température de consigne Tc. Par exemple, T5 est calculée selon une formule prédéfinie dans la mémoire de programme 34, telle que T5 = h + γ(ΔΤ), avec 0< γ< a. Préférentiellement, la valeur γ est comprise entre 50% et 90%, plus préférentiellement entre 60% et 70%.
Le programme 44 passe alors à une deuxième phase 114 de fonctionnement des éléments chauffants 12, 22. Durant cette deuxième phase, la puissance totale fournie aux éléments chauffants 12, 22 diminue progressivement.
De préférence, la puissance fournie à l’élément chauffant principal 12 est sensiblement maintenue à Pmaxi tant que la température de consigne Tc, ou encore la troisième valeur T3, n’est pas atteinte. Durant la deuxième phase 114, c’est donc la puissance fournie à l’élément chauffant secondaire 22 qui diminue progressivement.
Les courbes 60 et 62 de la figure 4 représentent respectivement les variations de la puissance électrique fournie en fonction du temps, respectivement dans les cas « dynamique » et « statique » tels que décrits ci-dessus. La puissance électrique fournie est exprimée en pourcentage de la puissance totale de l’appareil 10.
On constate que l’utilisation d’un soufflage permet à la courbe 60 du cas « dynamique » de diminuer plus tôt que dans le cas « statique ». Un espace 64 entre les courbes 60 et 62 illustre une économie d’énergie pour la montée en température, liée à l’utilisation d’un soufflage. Cette économie d’énergie est de l’ordre de 6%. Un tel gain énergétique compense largement l’énergie consommée par les ventilateurs du dispositif de soufflage 20.
Dans le cas « dynamique » décrit ci-dessus, le soufflage est maintenu au premier débit d! jusqu’à l’obtention de la troisième valeur T3 de la température T. Selon une variante, le dispositif de soufflage 20 est synchronisé avec les éléments chauffants. Plus précisément, le programme 44 correspond à la deuxième variante décrite ci-dessus, représentée par la flèche 110 sur la figure 3, avec T5 = T4. Ainsi, à partir du moment où T atteint la quatrième valeur T4, le débit du dispositif de soufflage 20 et la puissance fournie à l’élément chauffant secondaire 22 diminuent conjointement.
De préférence, le dispositif électronique de régulation 23 offre la possibilité à l’utilisateur de désactiver l’exécution du programme 44. Ainsi, ledit utilisateur peut s’affranchir du bruit lié au dispositif de soufflage 20 s’il est présent dans la pièce.
Selon un mode de réalisation, dans le cas où l’ordre 100 de passage en mode confort n’est pas lié au détecteur de présence 43, le programme 44 prévoit un arrêt du dispositif de soufflage 20 tant que ledit détecteur 43 détecte une présence à proximité de l’appareil 10. Ainsi, le soufflage fonctionne uniquement lorsque la pièce est inoccupée, pour diminuer les nuisances sonores.
Le procédé tel que décrit ci-dessus permet des remontées en température plus 5 rapides que dans le cas des appareils dépourvus de dispositif de soufflage. En conséquence, il est possible de configurer un intervalle ΔΤ, entre les températures des modes économique et confort, plus important que pour les radiateurs de l’état de la technique.
De préférence, ΔΤ est supérieur à 3,0 °C et plus préférentiellementcompris entre 10 3,5 °C et 5,0 °C. Un tel procédé permet donc des éonomies d’énergie en mode économique, sans dégrader le confort de chauffe en mode confort.
De même, le procédé décrit ci-dessus est utilisable dans le cas d’un passage d’un mode hors gel au mode confort. Le mode hors gel est caractérisé par une température Thg plus basse que le mode économique. Par exemple Thg = Tc- 10 °C.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS
    1, - Procédé de régulation d’un appareil de chauffage (10), ledit appareil comprenant :
    - une enveloppe (14, 16) définissant un espace intérieur (17) et un espace extérieur (18) audit appareil ;
    - un élément chauffant électrique (12, 22) apte à convertir une énergie électrique en chaleur, situé dans l’espace intérieur ;
    - un élément inertiel (14) formé d’un matériau à inertie thermique, apte à emmagasiner la chaleur émise par l’élément chauffant électrique et à restituer ladite chaleur à un air extérieur à l’appareil ;
    - un capteur (42) d’une température (T) dudit air extérieur ;
    ledit procédé de régulation comprenant un premier mode de fonctionnement de l’appareil, destiné à maintenir l’air extérieur à une première température (Ti) et un deuxième mode de fonctionnement de l’appareil, destiné à maintenir l’air extérieur à une deuxième température (Tc) supérieure à la première température ;
    caractérisé en ce que l’appareil de chauffage comprend en outre un dispositif de soufflage (20), apte à diriger un flux d’air (21) vers l’élément chauffant électrique et/ou vers l’élément inertiel, ledit flux d’air étant en communication avec l’air extérieur ;
    et en ce que ledit procédé comprend les étapes suivantes :
    - l’appareil étant dans le premier mode de fonctionnement et le dispositif de soufflage étant à l’arrêt, réception (100) d’un ordre de passage au deuxième mode de fonctionnement ; puis
    - augmentation (102) de l’énergie électrique fournie à l’élément chauffant, et mise en marche (104) du dispositif de soufflage ; puis
    - arrêt (106) du dispositif de soufflage si la température (T) de l’air extérieur atteint une première valeur prédéterminée (T3) égale à Ττ + α( Κ-Τ^, telle que 0< a <1.
  2. 2, - Procédé selon la revendication 1, dans lequel a est compris entre 70% et 99%, plus préférentiellement entre 80% et 95%.
  3. 3, - Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel :
    - lors de la mise en marche (104) du dispositif de soufflage, ledit dispositif fonctionne selon un premier débit d’air (d^ ; puis
    - si la température de l’air extérieur atteint une deuxième valeur prédéterminée (T4) égale à T4 + β( Tc - T), avec 0< β < a, le dispositif de soufflage fonctionne (112) selon un deuxième débit d'air (d2)tel que 0<d2< di.
  4. 4, - Procédé selon la revendication 3, dans lequel le premier débit d’air (d^ est sensiblement constant et le deuxième débit d’air (d2) est décroissant dans le temps.
  5. 5, - Procédé selon la revendication 4, dans lequel
    - une première durée (τΊ) est mesurée entre un premier instant (t0) de mise en marche du dispositif de soufflage et un deuxième instant (ti) où la température de l’air extérieur atteint la deuxième valeur prédéterminée (T4) ; puis
    - à compter dudit instant deuxième instant (t-i), un débit d’air du dispositif de soufflage varie selon un modèle de forme prédéterminée, configuré de sorte à faire diminuer ledit débit d’air entre les valeurs d1 et 0 sur une deuxième durée (τ2) calculée en fonction de la première durée.
  6. 6, - Procédé selon l’une des revendications 3 à 5, dans lequel β est compris entre 50% et 90%, plus préférentiellement entre 60% et 70%.
  7. 7, - Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel :
    - lors de l’augmentation (102) de l’énergie électrique fournie à l’élément chauffant, une puissance électrique est fournie audit élément chauffant ; puis
    - si la température de l’air extérieur atteint une troisième valeur prédéterminée (T5) égale à h + γ( Tc - T-ι), avec 0< γ < a, la puissance électrique fournie diminue.
  8. 8, - Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’appareil de chauffage (10) comporte en outre un détecteur (43) de présence à proximité dudit appareil ; le procédé comprenant en outre :
    - une étape d’arrêt du dispositif de soufflage (20) lorsqu’une présence est détectée ; et
    - une étape de remise en marche du dispositif de soufflage lorsqu’aucune présence n’est détectée, et si la température (T) de l’air extérieur est inférieure à la première valeur prédéterminée (T3).
  9. 9.- Appareil de chauffage (10) comprenant :
    - une enveloppe (14, 16) définissant un espace intérieur (17) et un espace extérieur (18) audit appareil ;
    - un élément chauffant électrique (12, 22) apte à convertir une énergie électrique en chaleur, situé dans l’espace intérieur ;
    - un élément inertîel (14) formé d’un matériau à inertie thermique, apte à emmagasiner la chaleur émise par l’élément chauffant électrique et à restituer ladite chaleur à un air extérieur à l’appareil ;
    - un capteur (42) d’une température (T) dudit air extérieur ;
    - un dispositif de soufflage (20), apte à diriger un flux d’air vers l’élément chauffant électrique et/ou vers l’élément inertîel, ledit flux d’air étant en communication avec l’air extérieur ;
    ledit appareil de chauffage étant muni de moyens (23, 44) de mise en œuvre d’un procédé de régulation selon l’une des revendications précédentes.
  10. 10,- Appareil de chauffage selon la revendication 9, dans lequel l’élément inertîel (14) forme une façade incluse dans l’enveloppe de l’appareil, ladite façade ayant une face interne (26) orientée vers l’intérieur de l’appareil, l’élément chauffant électrique (12) étant au contact de ladite face interne.
  11. 11, - Appareil de chauffage selon la revendication 9 ou la revendication 10, dans lequel l’élément inertîel (14) est formé d’un matériau apte à émettre un rayonnement infrarouge sous l’effet d’une augmentation de sa température.
  12. 12. - Appareil de chauffage selon l’une des revendications 9 à 11, dans lequel le dispositif de soufflage (20) comprend au moins un ventilateur, de préférence au moins deux ventilateurs, situé(s) dans l’espace intérieur (17).
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